高中物理課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十）電能的輸送教科版.docx

課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十） 電能的輸送1遠(yuǎn)距離輸電中，發(fā)電廠輸送的電功率相同，如果分別采用輸電電壓為U1110 kV輸電和輸電電壓為U2330 kV輸電。則兩種情況中，輸電線上通過(guò)的電流之比為I1I2等于()A11B31C13 D91解析：選B輸送功率相同，根據(jù)PUI得，輸電電流與輸電電壓成反比，所以。故B正確。2遠(yuǎn)距離輸電，輸電功率一定，當(dāng)輸電電壓為U0時(shí)，輸電線上的電流為I0，損失的電功率為P0。則當(dāng)輸電電壓提高為2U0時(shí)()A由I得，輸電線上的電流變?yōu)?I0B由I得，輸電線上的電流變?yōu)镃由P得，輸電線上損失的電功率為4P0D由PIU得，輸電線上損失的電功率為2P0解析：選B設(shè)輸電線的電阻為R，當(dāng)輸電線上的電流為I0時(shí)，損失的電功率為P0I02R。當(dāng)輸電電壓提高為2U0時(shí)，由I可知輸電線上的電流變?yōu)椋旊娋€上損失的電功率為P損2R。故選項(xiàng)B正確。3(多選)如圖1所示，甲是遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖，乙是發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間變化的圖像，則()圖1A發(fā)電機(jī)輸出交流電的電壓有效值是500 VB用戶用電器上交流電的頻率是50 HzC輸電線的電流只由降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定D保持升壓變壓器原線圈匝數(shù)不變，增加副線圈匝數(shù)，可減少輸電線上損失的功率解析：選BD由圖像可知交流電的最大值為Um500 V，因此其有效值為U V250 V，故A錯(cuò)誤；根據(jù)發(fā)電機(jī)的輸出電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系，由圖可知，T0.02 s，故f Hz50 Hz，故B正確；輸電線的電流由輸送的功率與電壓決定的，與降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；保持升壓變壓器原線圈匝數(shù)不變，增加副線圈匝數(shù)，根據(jù)可知，次級(jí)電壓變大，次級(jí)電流減小，根據(jù)PI2r可知，輸電線上損失的功率減小，選項(xiàng)D正確。4圖2為遠(yuǎn)距離輸電的電路原理圖，下列判斷正確的是()圖2AU1U2 BU2U3CI4I2解析：選D在遠(yuǎn)距離輸電中，首先是升壓，故U2U1，根據(jù)輸入功率等于輸出功率可知：I1U1I2U2，可知I1I2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，D正確；在遠(yuǎn)距離輸送過(guò)程中，導(dǎo)線上是有電壓損失的，故U2U3，根據(jù)輸入功率等于輸出功率可知：I2U3I4U4，可知I4I2，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；故選D。5遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖3所示，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，電壓分別為U1、U2，電流分別為I1、I2，輸電線上的電阻為R。變壓器為理想變壓器，則下列關(guān)系式中正確的是()圖3A. BI2CI1U1I22R DI1U1I2U2解析：選D根據(jù)變壓器的工作原理可知，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因U2、I2、R不滿足歐姆定律公式中物理量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；U1I1U2I2，但U2I2I22R，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。6(多選)如圖4所示，一小水電站，輸出的電功率為P20 kW，輸出電壓U0400 V，經(jīng)理想升壓變壓器T1變?yōu)? 000 V電壓遠(yuǎn)距離輸送，輸電線總電阻為r10 ，最后經(jīng)理想降壓變壓器T2降為220 V向用戶供電。下列說(shuō)法正確的是()圖4A變壓器T1的匝數(shù)比n1n215B輸電線上的電流為50 AC輸電線上損失的電功率為25 kWD變壓器T2的匝數(shù)比n3n49511解析：選AD升壓變壓器T1的輸出電壓等于2 000 V，而輸入電壓為400 V，由電壓之比等于匝數(shù)之比，則有變壓器T1的匝數(shù)比n1n215，選項(xiàng)A正確；輸出的電功率為P020 kW，而升壓變壓器T1變?yōu)? 000 V電壓遠(yuǎn)距離輸送，根據(jù)I，可知輸電線上的電流為I A10 A，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)P損I2R10210 W1 000 W，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤；降壓變壓器T2的輸入電壓等于升壓變壓器的輸出電壓減去導(dǎo)線損失的電壓，即為U2 000 V1010 V1 900 V；根據(jù)，則有變壓器T2的匝數(shù)比n3n41 9002209511，所以選項(xiàng)D正確。7(多選)為消除高壓輸電線上的凌冰，有人設(shè)計(jì)了這樣的融冰思路：利用電流的熱效應(yīng)除冰。若在正常供電時(shí)，高壓線上輸電電壓為U，電流為I，熱耗功率為P；除冰時(shí)，輸電線上的熱耗功率需變?yōu)?P，則除冰時(shí)(認(rèn)為輸電功率和輸電線電阻不變)()A輸電電流為3I B輸電電流為9IC輸電電壓為3U D輸電電壓為U解析：選AD由PI2R線知P9P時(shí)，I3I，故A對(duì)B錯(cuò)；又由PIU得，UU，故C錯(cuò)D對(duì)。8如圖5所示為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡(jiǎn)化電路圖。發(fā)電廠的輸出電壓是U，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，其末端間的電壓為U1。在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流為I2。則()圖5A用戶端的電壓為B輸電線上的電壓降為UC理想變壓器的輸入功率為I12rD輸電線路上損失的電功率為I1U解析：選A理想變壓器輸入和輸出功率相同，設(shè)用戶端得到的電壓為U2，則有I1U1U2I2，U2，選項(xiàng)A正確；輸電線上的電壓降為UI1r，或者UUU1，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；理想變壓器的輸入功率為PI1U1，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；輸電線路上損失的電功率為PI12r，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9(多選)如圖6為發(fā)電廠向遠(yuǎn)處用戶的輸電電路示意圖，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變。若輸送功率增大，下列說(shuō)法中正確的有()圖6A升壓變壓器的輸出電壓增大B降壓變壓器的輸出電壓增大C輸電線上損耗的功率增大D輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大解析：選CD升壓變壓器的輸出電壓只由輸入電壓決定，與輸送功率無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若輸送功率增大，則輸送的電流增大，輸電線上的電壓損失變大，輸電線上的功率損失變大，則降壓變壓器初級(jí)電壓減小，次級(jí)輸出電壓減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；輸電線上消耗的功率與總功率之比：，因輸送功率變大時(shí)，輸送電流變大，故輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大，選項(xiàng)D正確。10(多選)如圖7為某小型水電站的電能輸送示意圖。已知輸電線的總電阻R10 ，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為41，電阻R011 。若T1、T2均為理想變壓器，T2的副線圈兩端電壓表達(dá)式為u220 sin 100t V，下列說(shuō)法正確的是()圖7A發(fā)電機(jī)中的電流變化頻率為100 HzB通過(guò)R0的電流有效值為20 AC升壓變壓器T1的輸入功率為4 650 WD若R0的電阻減小，發(fā)電機(jī)的輸出功率也減小解析：選BC由于T2的副線圈的交流電的頻率為f50 Hz，而變壓器是不能改變交流電頻率的，故發(fā)電機(jī)中的電流變化頻率為50 Hz，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于T2的副線圈的交流電電壓的有效值為U220 V，故通過(guò)R0的電流有效值為I20 A，故選項(xiàng)B正確；根據(jù)匝數(shù)與電流的關(guān)系可得T2的原線圈中的電流為I5 A，故輸電線上損失的功率為P損I2R(5 A)210 250 W，而電阻R0上消耗的電功率為P0I2R0(20 A)211 4 400 W，故升壓變壓器T1的輸入功率為PP損P04 400 W250 W4 650 W，故選項(xiàng)C正確；若R0的電阻減小，則電阻R0消耗的電功率將增大，輸電線上的電流增大，輸電線上消耗的電功率也增大，故發(fā)電機(jī)的輸出功率也要增大，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。11如圖8所示，發(fā)電機(jī)輸出功率為P100 kW，輸出電壓是U1250 V，用戶需要的電壓是U4220 V，輸電線電阻為R10 。若輸電線中因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%，試求在輸電線路中設(shè)置的升、降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比。圖8解析：輸電線損耗功率P線1004% kW4 kW，又P線I22R線輸電線電流I2I320 A原線圈中輸入電流I1 A400 A，所以U2U125020 V5 000 V，U3U2U線5 000 V2010 V4 800 V所以。答案：12在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失。有一個(gè)電站，輸送的電功率為P500 kW，當(dāng)使用U5 kV的電壓輸電時(shí)，測(cè)得安裝在輸電線路起點(diǎn)和終點(diǎn)處的兩只電度表一晝夜示數(shù)相差4 800度。求：(1)這時(shí)的輸電效率和輸電線的總電阻r。(2)若想使輸電效率提高到98%，又不改變輸電線，那么電站應(yīng)使用多高的電壓向外輸電？解析：(1)由于輸送功率為P500 kW，一晝夜輸送電能EPt12 00